不同频率电针调控GSK-3β对AD大鼠脑内Aβ及突触形态影响及机制的研究

发布时间：2017-12-12 05:15

  本文关键词：不同频率电针调控GSK-3β对AD大鼠脑内Aβ及突触形态影响及机制的研究

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【摘要】：目的:阿尔茨海默病是一种缓慢进行性发展的以认知、行为异常和功能失调的神经系统疾病,是发病率较高的老年痴呆症类型之一。尽管对于阿尔茨海默病发病机制和治疗方法研究已经取得了一定进展,但目前治疗AD的有效方法仍不明确。本研究观察不同频率电针于“百会”与“肾俞”穴干预AD模型大鼠,对大鼠学习记忆能力、突触形态及其相关蛋白、糖原合酶激酶-3β及β淀粉样肽的影响,探讨不同频率电针对糖原合酶激酶-3β的调控作用,从而达到防治AD的作用机制,为临床运用电针防治AD提供实验依据。方法:建立AD大鼠模型,168只大鼠按随机数表法分为正常组、假手术组、模型组、针刺组、2Hz电针组、30Hz电针组、50Hz电针组,每组24只。AD大鼠模型以双侧脑室注射Aβ1-42诱导,2Hz、30Hz、50Hz电针组大鼠选“百会”,“肾俞”进行电针治疗,选用连续波型,频率分别为2Hz、30Hz、50Hz,电流为1m A,每次治疗留针时间为20min。每日1次,7次为1疗程,疗程间休息1日,共治疗2个疗程。针刺组选穴等同治疗组,但仅针刺不接电针,假手术组仅双侧脑室注射5ul0.9%Nacl,治疗结束后进行行为学检测并分别采用免疫组化法和免疫印迹法检测大鼠脑组织GAP-43、GSK-3β及其相关蛋白的表达,用免疫印迹法和酶联免疫分析法检测大鼠脑组织APP及其相关蛋白的表达。结果:1.不同频率电针对AD大鼠行为学的影响Morris水迷宫测试表示与正常组和假手术组比较,模型组的大鼠逃避潜伏期延长(P0.01),首次跨越平台的时间延长(P0.01),跨越平台次数明显减少(P0.01)。针刺组、3组电针治疗组与模型组比较逃避潜伏期缩短(P0.01),首次跨越平台的时间缩短(P0.01),跨越平台次数明显增加(P0.01)。50Hz电针治疗组与针刺组、2Hz、30Hz电针治疗组比较逃避潜伏期缩短(P0.05),首次跨越平台的时间缩短(P0.05),跨越平台次数明显增加(P0.05)。2.不同频率电针对AD大鼠海马和皮质组织的突触形态学和密度影响与正常组相比,假手术组海马组织神经毡内突触终末数无明显差异(P0.05),模型组大鼠海马突触数目显著减少(P0.01),突触密度下降。与模型组比较,3组电针治疗组突触数目较模型组显著增多(P0.01),50Hz电针组突触数目较2Hz电针组和30Hz电针组明显增多(P0.05)。正常组和假手术组的皮质组织的神经毡内突触终末数无明显差异(P0.05),模型组大鼠皮质区突触数目显著减少(P0.01),突触密度下降。与模型组比较,3组电针治疗组突触数目较模型组显著增多(P0.01),50Hz电针组突触数目较2Hz电针组和30Hz电针组明显增多(P0.05)。3.不同频率电针对AD大鼠海马和皮质组织GAP-43、GSK-3β、Ser-9-GSK-3β和Tyr216-GSK-3β的影响与正常组和假手术组比较,模型组海马区的GSK-3β-ser9表达明显减少(P0.01),GAP-43、GSK-3β和GSK-3β-tyr16表达明显增多(P0.01)。与模型组比较,针刺组和3组电针治疗组GSK-3β和GSK-3β-tyr16表达量明显减少(P0.01),GAP-43、GSK-3β-ser9表达量明显增多(P0.01)。与针刺组、2Hz电针组、30Hz电针组比较,50Hz电针治疗组的GSK-3β和GSK-3β-tyr16表达量明显减少(P0.05),GAP-43、GSK-3β-ser9表达量上升(P0.05)。皮质组织表达水平的变化基本与海马组织一致,模型组的GSK-3β-ser9表达明显减少(P0.01),GAP-43、GSK-3β和GSK-3β-tyr16表达明显增多(P0.01)。与模型组比较,针刺组和3组电针治疗组GSK-3β和GSK-3β-tyr16表达量明显减少(P0.01),GAP-43、GSK-3β-ser9表达量明显增多(P0.01)。与针刺组、2Hz、30Hz电针组比较,50Hz电针治疗组GSK-3β和GSK-3β-tyr16表达量明显减少(P0.05),GAP-43、GSK-3β-ser9表达量上升(P0.05)。4.不同频率电针对AD大鼠海马和皮质组织APP、Aβ1-40和Aβ25-35的影响模型组海马区APP、Aβ1-40、Aβ25-35蛋白表达显著减少(P0.01)。与模型组比较,针刺组、2Hz电针组、30Hz电针组、50Hz电针组均能显著下调APP、Aβ1-40、Aβ25-35的表达(P0.01)。与针刺组、2Hz电针组、30Hz电针组比较,50Hz电针治疗组下调APP、Aβ1-40、Aβ25-35的表达(P0.05)更为显著。模型组皮质区APP、Aβ1-40、Aβ25-35蛋白表达显著减少(P0.01)。与模型组比较,针刺组、2Hz电针治疗组、30Hz电针组、50Hz电针组均能显著下调APP、Aβ1-40、Aβ25-35的表达(P0.01)。与针刺组、2Hz电针治疗组、30Hz电针组比较,50Hz电针治疗组下调APP、Aβ1-40、Aβ25-35的表达(P0.05)更为显著。结论:1.电针可以改善AD模型大鼠发病过程中的行为学变化,缩短其平均逃避潜伏期及首次跨越平台的时间,增加跨越平台的次数,说明电针可以改善AD模型大鼠的学习记忆能力,且50Hz治疗组疗效优于2Hz、30Hz治疗组。2.电针可通过增多AD大鼠脑内突触数目,提高突触密度,修复突触损伤,促进突触再生,说明电针可以通过改善突触形态学变化提高AD大鼠学习记忆能力,50Hz电针组的效果优于2Hz、30Hz治疗组。3.电针可以通过上调Ser-9-GSK-3β的表达,下调Tyr216-GSK-3β的过表达,有效抑制GSK-3β的活性,从而减轻突触损伤,达到改善AD模型大鼠学习记忆能力的作用。50Hz电针组的效果优于2Hz、30Hz治疗组。4.电针可以通过抑制GSK-3β的表达,从而下调Aβ相关蛋白APP、Aβ1-40和Aβ25-35的过表达,防止Aβ的过度累积,减轻神经毒性的破坏作用,达到改善AD模型大鼠学习记忆能力的作用。50Hz电针组的效果优于2Hz、30Hz治疗组。突触形态学变化是学习记忆能力的神经生理基础,与阿尔茨海默病发病机制之间密切相关。GSK-3β是Wnt信号通路的关键信号因子,它在调节学习记忆功能以及突触可塑性方面起着关键作用,本实验可能通过不同频率电针有效抑制GSK-3β的活性,直接改善海马和皮质区突触的形态变化,也可以通过抑制GSK-3β的活性间接下调Aβ及其相关蛋白的表达,从而减轻突触损伤,促进突触损伤修复,达到防治AD的目的。
【学位授予单位】：湖北中医药大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R245

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